微胶囊

姓名:张蒙蒙 班级:09生物工程(2)班

摘要：本文简要介绍了食品工业中食品微胶囊化的壁材、方法及作用，并阐述了摘要微胶囊技术在食品工业中的应用及前景。

关键词：微胶囊；食品加工；应用

Microencapsulation and its Application in Food Industry

Abstract：This article summarized the basic principles，and material of mircroencapsulation in food industry.And the applications and prospect of this technology in the food industry were introduced．

Keywords：Mircroencapsulation Food Process；Application

微胶囊技术是一种利用天然的或合成的高分子材料，将分散的固体、液体甚至是气体物质包裹起来，形成具有半透性或密封囊膜的微型胶囊的技术。微胶囊技术起于20世纪30年代，美国的Wurster用物理方法制备了微胶囊。到20世纪70年代，微胶囊技术的工艺日益成熟，应用范围逐渐扩大，今天它已从最初的药物包覆和无炭复写扩展到了医药、食品、日用化学品、肥料、化工等诸多领域。目前，微胶囊技术在国外发展迅速，美国对它的研究一直处领先地位。在美国约有60%的食品采用这种技术。日本在20世纪60-70年代也逐步赶上来，每年申报的有关微胶囊技术方面的专利可达上百件。全球对微胶囊技术的研究机构从02年的2%增长到06、07年的22%充分说明微胶囊技术在全世界引起的广泛重视。我国的研究起步较晚，在 20 世纪 80 代中期引进了这一概念 ，虽然在微胶囊技术应用方面也有许多发展，但同国外相比，我国仍处于起步阶段，进口微胶囊在生产中仍占主导地位。微胶囊技术应用于食品工业始于20世纪50年代末，此技术可对一些食品配料或添加剂进行包裹，解决了食品工业中许多传统工艺无法解决的难题，推动了食品工业由低级的农产品初加工向高级产品的转变，为食品工业开发应用高新技术展现了美好前景。目前，油溶性物质微胶囊化研究较为成熟，而水溶性物质微胶囊化则相对研究较少。在食品工业中应用最广的微胶囊技术是喷雾干燥法，应用领域主要是粉末香精，香料与粉末油脂，今后它们仍然

要占主导地位。

微胶囊技术的应用现状：出于物质胶囊化后有许多独特的性能，可应用于许多特殊的过程，因而引起了各国科技工作者极大的兴趣。随着人们对微胶囊化技术认识的不断加深，新材料新设备的不断开发，微胶囊化技术将会沿着它这一独特的方式活跃于食品工业中。目前，食品工业中应用微胶囊技术的领域主要有风味料、挥发性物质、微生物类、脂类物质、饮料和粉末状食品等。

1食品微胶囊化的作用

微胶囊技术应用于食品工业可以起到以下作用：(1)改变物料的状态、质量和体积，提高其贮藏稳定性、溶解性和流动性。(2)保护敏感成分，极大地提高了对环境因素如光、热、氧、湿度的抵抗力。(3)隔离相互易反应的组分，使之可共存于同一物质中。(4)控制芯材释放的时间和速度。(5)降低或掩盖不良味道、色泽。(6)降低挥发性延长风味物质的滞留期。(7)延缓食品的腐败变质。(8)降低食品添加剂的毒理作用等。

2食品微胶囊化的方法

根据微胶囊性质，囊壁形成机制和成囊条件，微胶囊化方法大致可分为物理法、化学法和物理化学法等三大类，20余种。真正可用于食品工业的微胶囊方法一般需符合以下条件：(1)能连续化，批量规模化生产；(2)生产成本低廉，能被食品生产企业所接受；(3)有相应成套设备可引用，设备简单；(4)生产中不产生大量污染物。目前在食品工业中应用较成熟的方法有喷雾干燥法、喷雾冻凝法、空气悬浮法、分子包埋法、凝聚法、物理吸附法、挤压法等。近年来人们不断研究尝试新的微胶囊制备方法，其中超声波法的研究应用比较多。樊振江等以环糊精为壁材，用超声波法制备花椒精油微胶囊：超声功率为200w、包埋温度为35℃、包埋时间为30min，在此条件下包埋，微胶囊的包埋率为80．1％，方法简单可行。董华强等在以明胶一阿拉伯胶壁材的复合凝聚法制备番茄红素微胶囊的过程中采用25KHz声频，150W声强，间歇式发声20次／min的超声波进行处理，明显提高了番茄红素微胶囊化的包埋率，减小了微胶囊颗粒的平均粒径，提高了微胶囊颗粒大小分布的均一性。刘红霞等提出了一种新颖、灵活的制备微胶囊方法——乳滴模板法。胶体粒子在乳滴表面自组装形成有序的球面胶体壳，交联固定乳滴表面的胶体粒子制备新型的“胶体体(colloidosome)”微胶囊，即以胶体粒

子为壳的微胶囊。乳滴模板法制备微胶囊过程简单灵活，只要选择合适的水油两相和胶体粒子进行乳化就能得到胶体体微胶囊，并且通过所选胶体粒子的种类和数量以及粒径大小就可以调控胶囊的尺寸、渗透性、机械强度等。乳滴模板法制备微胶囊的优点是方法简单，胶囊的尺寸、渗透性、机械强度容易调控。这种新型的微胶囊在功能食品、药物载体、生物医药，尤其是细胞移植等领域具有潜在的应用前景。

3食品微胶囊的壁材选择

适当的壁材是微胶囊化工艺成功的关键，壁材在很大程度上决定着产品的理化性质。理想的壁材必须具备如下特性：(1)能与芯材相配伍且不发生化学反应；(2)具有一定的强度和力学性能；(3)具备适当的溶解性、流动性、乳化性、渗透性和稳定性等。由于食品行业的特殊性，所用的壁材必须无毒无害，符合国家食品添加剂卫生标准。目前常用的壁材主要有植物胶类(如阿拉伯胶、黄原胶、卡拉胶等)、淀粉及其衍生物类(如羧甲基淀粉、低聚糖)、糊精类(如麦芽糊精、环糊精等)、糖类(如蔗糖、麦芽糖等)、纤维素类(如甲基纤维素、羧甲基纤维素等)、蛋白质类(明胶、酪蛋白及其盐类、大豆分离蛋白等)和脂类(如硬脂酸甘油三酯、单甘酯、卵磷脂等)。实际应用中，很少只用一种包膜材料来实现微胶囊化，而是常用2种或2种以上的壁材复合物来达到要求的包埋效果。目前关于壁材的开发和研究也很多。~NJaruneeLoksuwan分别用变性木薯粉、天然木薯粉以及麦芽糊精包埋p一胡萝b素，结果表明，变性木薯粉效果更好。StephanDrusch研究了甜菜胶在亲酯性食品组分利用喷雾干燥法制备微胶囊中的应用。张久龙等采用脱脂乳粉为壁材通过喷雾干燥法制备色拉油。周德红等利用蛋白酶和纤维素酶水解豆渣所得可溶性产物作为油脂微胶囊壁材，不仅廉价，而且其中可溶性膳食纤维含量较高，对人体健康有益。

4微胶囊技术在食品工业中的应用 4．1在食品添加剂中的应用

(1)微胶囊化香精。香精在加工、贮存过程中受光、温度、压力等条件的影响，极易挥发或氧化劣变。食品工业中最早用微胶囊技术是制备固体香料和风味剂，如柠檬油、薄荷油、鸡肉香料、牛肉烟熏香料、蒜油、桔皮油、咖喱油、姜油等已有微胶囊产品。(2)微胶囊化天然色素。一些天然色素在应用中存在溶解

性和稳定性差的问题，微胶囊化后不仅可以改变溶解性能，同时也提高了其稳定性。番茄红色素、D一胡萝b素、叶黄素、玉米色素、姜黄色素、花青素等多种色素的微胶囊化均有相关研究。(3)微胶囊化甜味剂。甜味剂在加工、储存过程中极易受温度和湿度等条件的影响。将甜味剂微胶囊化后可使其吸湿性大为降低，同时微胶囊的缓释作用能使甜味持久。(4)微胶囊化酸味剂。许多酸味剂直接添加到食品配料中会与果胶、蛋白质、淀粉、色素等成分作用而影响食品品质。采用微胶囊技术，将酸味剂包埋起来，大大减少了酸味剂与外界的接触，延长食品的贮存期，并可通过控制释放，以增进风味。(5)微胶囊化营养素。氨基酸、维生素和矿物质等营养素在加工或贮藏过程中，易受外界环境因素的影响而丧失营养价值或使制品变色变味。例如，含铁食品不仅铁腥味重而且铁盐具有很强的催化氧化作用，使食品变色、变味、变质，难以保存，效价降低。若经微胶囊化后，则可避免上述问题。此外，抗氧化剂、防腐剂、膨松剂等不稳定的成分都可以采用微胶囊技术增加其稳定性，拓展其应用范围”。

4．2在传统液体产品固体粉末化中的应用

(1)粉末油脂。油脂经微胶囊化处理后，可将油脂制成粉末，克服了油脂本身的缺点。使其成为性质稳定、取用方便、水溶性好且营养价值高的优质原料。近年来，微胶囊包埋技术在高附加值油脂产品制备领域中的研究十分活跃，如核桃油、猕猴桃籽油、油茶籽油、亚麻油、苏子油、松籽油等微胶囊化已有报道，此外还有EPA及DHA、亚油酸、∞一3多不饱和脂肪酸等微胶囊化的报道。(2)固体饮料。近年来固体饮料发展迅速，主要有两个基本方向：一是利用水果和浆果的天然果汁制成，强调天然、营养；另一是配制含气发泡粉，着眼于产气、发泡的新奇感。利用微胶囊技术制备固体饮料，可使产品颗粒均匀一致，具有独特浓郁的香味，在冷热水中均能迅速溶解，色泽与新鲜果汁相似，不易挥发，产品能长期保存。

4．3在其它方面的应用

(1)益生菌。采用微胶囊技术可以保护益生菌以抵抗不利的环境。乳酸菌和双歧杆菌等益生菌经过蛋白质双层微胶囊化包埋处理后，保证了在胃酸中不被溶解，而在肠液的中性环境下经过2～3min后释放出来，保证了益生菌在肠道中的定植。(2)酶制剂。采用某些高分子物质为壁材，将多种酶或微生物以微胶囊形

式包埋于半透性膜内，制成微胶囊化酶制剂。它能保持酶的活性，延长作用时间，实现连续化酶促生产或发酵。(3)生理活性物质。保健食品中的膳食纤维、活性多糖、多不饱和脂肪酸、活性肽和活性蛋白等活性物质，由于不稳定，易与其它配料发生相互作用，用微胶囊化处理可提高它们在功能性食品中的可用性。

5展望

微胶囊化技术是21世纪重点研究开发的高新技术之一，具有很高的实用价值。但目前对于微胶囊技术本身而言，在理论上和应用方面都还有一些问题需要深入研究。在理论方面，首先，微胶囊的表征目前还无法准确表达，也没有一种简便可行的方法或技术标准，这是深入研究微胶囊的基础和关键之一。其次是微胶囊的囊芯缓释机理模型、方式等基础研究以及微胶囊形成过程中的传质和平衡等过程及机理研究。在应用方面，解决制备成本过高和壁材及辅助料的安全性的问题。研发清洁环保、生产成本低廉、可以连续批量生产的微胶囊工业化生产技术及设备。积极寻找原料易得、价廉、适用范围广、对人类和生态环境安全的壁材。随着人们对微胶囊技术认识的不断加深，新材料、新设备的不断出现，科学研究的进一步推进，微胶囊可以隔离、缓释等优点将会更加得到人们的重视，微胶囊技术在食品加工中的应用将会越来越广泛。 参考文献

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